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El transporte de oxígeno en la sangre

El transporte de oxígeno en la sangre


Representación de una molécula de hemoglobina
Representación de la hemoglobina. Belle2018, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

El mecanismo de transporte

El oxígeno (O₂), que es un gas, no es muy soluble en agua, así que transportarlo disuelto en la sangre no es nada eficiente. Aproximadamente 2% del oxígeno total se transporta así. El resto es transportado por los glóbulos rojos usando una proteína de gran importancia: la hemoglobina.

La hemoglobina está compuesta por cuatro subunidades, y cada una de estas alberga un grupo hemo. Se vuelve de color rojo cuando contiene moléculas de oxígeno contiene y azul violáceo cuando no: esto le da su color a la sangre. Además, hay una variedad de factores que pueden afectar su afinidad por el oxígeno.

Factores que afectan al transporte de oxígeno:

Acidez y concentración de dióxido de carbono

Gráfico de la afinidad entre la hemoglobina y el oxígeno
Afinidad de la hemoglobina por el oxígeno con cambios en pH y concentración de CO₂ (edit)
CNX OpenStax, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

La disminución del pH modifica la estructura de la hemoglobina y reduce su afinidad por el oxígeno, liberando parte de este en ocasiones. El aumento de la concentración de CO₂ causa una disminución del pH, provocando el mismo efecto en la hemoglobina.

Enfermedades y mutaciones

Glóbulos rojos con anemia falciforme
Glóbulos rojos con anemia falciforme Ed Uthman from Houston, TX, USA, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Ciertas enfermedades pueden perjudicar la capacidad de tranporte de oxígeno en la sangre:

La anemia falciforme modifica la forma de los glóbulos rojos y los hace alargados, con forma de media luna, y más rígidos. Esto impide que pasen correctamente por los capilares, y dificulta el transporte de oxígeno.

La talasemia se caracteriza por defectos en una de las subunidades de la hemoglobina y hace que se creen más glóbulos rojos, pero con menos hemoglobina en cada uno. Esto disminuye la cantidad de oxígeno que se puede transportar.

Intoxicación por monóxido de carbono

Estructura de una molécula de monóxido de carbono
Molécula de monóxido de carbono (edit). Yikrazuul, Public domain, via Wikimedia Commons

La hemoglobina tiene una afinidad mucho más alta por el monóxido de carbono que por el oxígeno, y cuando se lo encuentra, se enlaza rápidamente al sitio reservado para el transporte de oxígeno. Al ser tan alta la afinidad, el monóxido de carbono tiene mucha más prioridad, y le impide al oxígeno ser transportado por la hemoglobina.

El monóxido de carbono se produce como producto de la combustión en motores como los de vehículos y otras herramientas, y si la concentración es lo bastante alta, puede  bloquear suficientes moléculas de hemoglobina para reducir el suministro de oxígeno hasta causar la muerte. 

Test

Grupo hemo reaccionando con una molécula de oxígeno
Smokefoot, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Compuesto orgánico con forma de anillo que contiene un átomo de hierro en el centro. Este átomo puede formar enlaces reversibles con moléculas de oxígeno.

La afinidad de la hemoglobina por el oxígeno es la tendencia a atraer moléculas de oxígeno y atraparlas. Es proporcional a cuántas moléculas de oxígeno serán enlazadas a la proteína: a mayor afinidad, más moléculas enlazadas.

Molécula de tamaño variable, generalmente mayor que los azúcares, formada por cadenas de aminoácidos, enlazados entre sí por enlaces peptídicos. Pueden contener cientos de aminoácidos y combinarse varias sub-unidades para formar proteínas más grandes.

Representación de un glóbulo rojo
Database Center for Life Science (DBCLS), CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

Los glóbulos rojos, también llamados eritrocitos, son uno de los principales comoponentes de la sangre. Contienen hemoglobina, y se encargan principalmente de transportar oxígeno y dióxido de carbono.

Representación de un capilar
Community Emergency Response Team, Public domain, via Wikimedia Commons

Vasos sanguíneos minúsculos en los que se realiza el intercambio de nutrientes, oxígeno, deshechos. Las arterias se dividen en arteriolas, y se convierten en vénulas hacia la mitad del capilar. Estas vénulas se juntan al otro lado del capilar para formar venas.

Pregunta 1

Transportar el oxígeno disuelto en la sangre es...

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Pregunta 2

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La hemoglobina contiene 4 (número) subunidades, cada una con un grupo hemo que permite el enlace con moléculas de oxígeno

Pregunta 3

Representación de un grupo hemo

El elemento que se encuentra en el centro del grupo hemo, que forma enlaces reversibles con el oxígeno y es esencial para su transporte, es el...

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Pregunta 4

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Pregunta 5

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La anemia falciforme altera la forma de los glóbulos rojos, impidiendo que pasen correctamente por los capilares.

La talasemia causa defectos en una de las subunidades de la hemoglobina.

Estos son ejemplos de enfermedades y mutaciones que afectan el transporte de oxígeno.

Pregunta 6

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Pregunta 7

El monóxido de carbono se puede producir como producto de la combustión, como en...

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Visor de resultados

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Fuentes


Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2019, 18 de octubre). Carbon monoxide poisoning. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/carbon-monoxide-poisoning

Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2019, 23 de noviembre). Capillary. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/capillary

Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2020, 15 de diciembre). Hemoglobin. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/hemoglobin

Conley, C. L. & Schwartz, R. S. (2020, 24 de octubre). Blood (Red blood cells). Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/blood-biochemistry/Red-blood-cells-erythrocytes

Molnar, C., Gair, J. (2015) Concepts of Biology - 1st Canadian Edition (unidad 4, 20.4). BCcampus. https://openlibrary-repo.ecampusontario.ca/jspui/handle/123456789/345

Klocke, R. A. et. al. (2020, 13 de febrero). Human Respiratory system (Transport of oxygen). Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/human-respiratory-system/Transport-of-oxygen

Koshland, D. E. & Haurowitz, F. (2020, 1 de diciembre). Protein. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/protein